KR20070005212A

KR20070005212A - 디바이스의 턴오프 순서를 제어할 수 있는 전원공급장치 및전원공급방법

Info

Publication number: KR20070005212A
Application number: KR1020050060396A
Authority: KR
Inventors: 김세중
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2007-01-10
Also published as: KR101111901B1

Abstract

본 발명은 전원공급장치 및 전원공급방법에 관한 것으로서, 상기 전원공급장치는, 소스전원을 변환하여, 소정의 제1디바이스에 공급하는 제1컨버터와, 소스전원을 변환하여, 상기 소스전원 공급 차단 시 상기 제1디바이스보다 시간 당 전원 소모율이 낮은 제2디바이스에 공급하는 제2컨버터와; 상기 제2컨버터 및 상기 제2디바이스의 교점에 선택적으로 연결되는 더미저항과, 상기 제1컨버터가 공급하는 전원의 레벨이 소정치 이하인 경우 상기 교점에 상기 더미저항을 연결시키는 스위칭부를 포함한다. 이에 의하여, 전원공급의 차단 시 적절한 순서로 디바이스를 턴오프시켜, 전원 재공급 시 장치의 오동작을 방지할 수 있다.

전원공급, 턴오프, 컨버터

Description

디바이스의 턴오프 순서를 제어할 수 있는 전원공급장치 및 전원공급방법{POWER SUPPLY APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TURN OFF SEQUENCE OF DEVICE}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치의 내부구성을 간략히 도시한 블럭도이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치의 전원공급 차단 시 출력전원의 파형을 도시한 파형도이며,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치의 동작을 도시한 흐름도를 도시한 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 전원공급장치 11: 정류 및 평활부

12: 제1컨버터부 13: 제2컨버터부

14: 스위칭부 15: 더미저항

20: 제1디바이스 30: 제2디바이스

40: 소스전원

본 발명은 전원공급장치 및 전원공급방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 전원공급의 차단 시 적절한 순서로 디바이스를 턴오프시킬 수 있는 전원공급장치 및 전원공급방법에 관한 것이다.

전원공급장치는 외부에서 입력 되는 상용 교류 전류와 같은 소스전원에 대하여 평활, 정류 등을 수행하고 소정의 디바이스에서 필요로 하는 레벨의 직류 등으로 변환하여 이를 디바이스에 공급한다. 이러한 전원공급장치는 하나의 디바이스는 물론 복수의 디바이스에 대하여 전원을 공급하는 경우가 있다.

한편, 전원공급장치로부터 전원을 공급 받는 복수의 디바이스는 전원을 소모하는 특성이 각각 다를 수 있다. 예컨대, 복수의 디바이스가 프린터와 같은 화상형성장치의 구성의 일부로서, CPU와 그 CPU에 의해 제어되는 모터구동부인 경우, CPU는 지속적으로 동작을 수행하기 때문에 이에 대응하여 지속적인 전원의 소모가 이루어지는 반면, 모터구동부는 모터를 구동하는 동작을 수행하는 경우에만 정상적인 전원의 소모가 이루어지고 그 외의 경우에는 전원을 거의 소모하지 않는다.

그런데 만일 정전 또는 사용자의 조작에 의해 전원공급장치로 공급되는 소스전원이 차단되는 경우, 전원공급장치의 출력 전원은 곧바로 차단되는 것이 아니라 출력 레벨이 서서히 감소할 수 있다. 이 경우 CPU는 지속적으로 동작을 수행하기 때문에 CPU에 공급되던 전원은 빨리 소모되지만, 모터구동부는 정상적인 동작이 아닌 준비 상태에 있었다면 거의 부하로 작용하지 않는 상태이므로, 공급되던 전원이 완전히 소모되는데 소정의 시간을 요하게 된다.

다시 말하면, 종래의 전원공급장치에 의하면, 전원 공급 차단 시 CPU와 모터구동부의 시간 당 전원 소모율의 차이로 인하여, 모터구동부보다 이를 제어하는 CPU가 먼저 동작을 중지하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우 모터구동부는 CPU의 통제를 벗어난 상태가 되어 바람직하지 않은 오동작을 일으킬 우려가 있다. 예컨대, 모터구동부에 의해 구동되는 롤러구동부가 불필요하게 종이를 감는 등의 문제를 일으켜, 차후에 전원이 재공급되면, 용지의 잼(jam)을 야기하는 등 정상적인 동작을 수행함에 있어서 문제가 생길 가능성이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전원공급의 차단 시 적절한 순서로 디바이스를 턴오프시킬 수 있는 전원공급장치 및 전원공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 상기 전원공급장치는, 소스전원을 변환하여 소정의 제1디바이스에 공급하는 제1컨버터와, 소스전원을 변환하여 상기 소스전원 공급 차단 시 상기 제1디바이스보다 시간 당 전원 소모율이 낮은 제2디바이스에 공급하는 제2컨버터와, 상기 제2컨버터 및 상기 제2디바이스의 교점에 선택적으로 연결되는 더미저항과, 상기 제1컨버터가 공급하는 전원의 레벨이 소정치 이하인 경우 상기 교점에 상기 더미저항을 연결시키는 스위칭부를 포함하는 전원공급장치를 제공한다.

상기 스위칭부는, 상기 제2컨버터 및 상기 제2디바이스의 교점에 상기 더미 저항을 선택적으로 연결시키는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 제어신호의 레벨을 조정하는 스위칭저항을 포함한다.

본 발명의 상기 목적은, 소스전원을 변환하여 소정의 제1디바이스에 공급하는 제1컨버터와, 소스전원을 변환하여 상기 소스전원 공급 차단 시 상기 제1디바이스보다 시간 당 전원 소모율이 낮은 소정의 제2디바이스에 공급하는 제2컨버터를 구비하는 전원공급장치의 전원공급방법에 있어서, 상기 소스전원 공급이 차단되는 경우, 상기 제1디바이스에 공급되는 전원의 레벨을 평가하는 단계와, 상기 전원의 레벨이 소정치 이하인 것으로 판단되는 경우, 상기 제2컨버터 및 제2디바이스의 교점에 소정의 저항을 연결시킴으로써, 상기 제2디바이스에 공급되는 전원을 소모시키는 단계를 포함하는 하는 전원공급방법에 의해서도 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치(10)를 개략적으로 도시한 것이다. 전원공급장치(10)는 외부에서 입력되는 상용 교류 전류와 같은 소스전원(40)에 대하여 평활, 정류 등을 수행하고 소정의 디바이스에서 필요로 하는 레벨의 직류 등으로 변환하여 이를 디바이스에 공급한다. 본 실시예의 전원공급장치(10)는 제1디바이스(20) 및 제2디바이스(30)에 전원을 공급한다. 본 실시예의 전원공급장치(10)는 공급전원 차단 시 제1디바이스(20) 및 제2디바이스(30)의 동작 정지 순서를 제어할 수 있다.

본실시예의 전원공급장치(10)는 정류 및 평활부(11), 제1컨버터부(12), 제2컨버터부(13), 스위칭부(14) 및 더미저항(15)을 포함한다.

본실시예의 정류 및 평활부(11)는 소스전원(40)을 입력받아 이에 대하여 정류 및 평활을 수행하여 직류 전원으로 변환한다. 정류 및 평활부(11)는 제1다이오드(D1) 및 제1캐패시터(C1)를 포함한다. 제1다이오드(D1)는 입력받은 교류를 정류한다. 제1캐패시터(C1)는 정류된 전압을 평활시켜 교류 전압인 소스전원(10)을 직류로 변환하고 이를 저장한다.

본 실시예의 제1컨버터부(12)는 정류 및 평활부(11)와 직렬로 연결되고, 정류 및 평활부(11)로부터 입력받은 전원을 변환하여 제1디바이스(20)에 공급한다. 제1컨버터부(12)는 제1저항(R1), 제3저항(R3), 제1펄스폭변조부(PWM 1), 제2다이오드(D2) 및 제2캐패시터(C2)를 포함한다.

제1저항(R1)은 펄스폭변조부(PWM1)에 공급되는 전압의 레벨을 조정한다. 제1저항(R1)의 일단은 제1캐패시터(C1)의 일단에 연결되며, 타단은 제1펄스폭변조부(PWM1)의 일단에 연결된다. 제2다이오드(D2)는 코일에 흐르는 전류의 방향을 조정한다. 제2다이오드(D2)의 일단은 제1펄스폭변조부(PWM 1)의 일단에, 타단은 제3저항(R3)의 일단에 연결된다.

제2캐패시터(C2)는 에너지를 축적하여 필요에 따라 이를 제1펄스폭변조부(PWM1) 및 제2펄스폭변조부(PWM2)에 제공한다. 제1펄스폭변조부(PWM1)는 주파수는 변화시키지 않고 온오프 신호의 비율을 변화시키며, 온오프 신호를 변압기(T1)의 1차측에 공급한다. 제1펄스폭변조부(PWM 1)가 온신호를 주면 제1캐패시터(C1)의 에너지가 변압기(T1)의 1차측 권선에 인가된다. 오프신호를 주면 변압기(T1)의 1차측과 2차측의 권선비에 기초하여 1차측에 축적된 에너지가 2차측으로 인가된다. 2차 측 코일에 인가되는 전원은 교류의 형태이며 이를 제3다이오드(D3)와 제3캐패시터(C3)가 정류, 평활하여 제1직류전압(V1)을 제1디바이스(20)에 공급한다.

본 실시예의 제2컨버터부(13)는 정류 및 평활부(11)와 직렬로 연결되고, 정류 및 평활부(11)로부터 입력받은 전원을 변환하여 제2디바이스(30)에 공급한다. 제2컨버터부(13)는 제2저항(R2), 제2펄스폭변조부(PWM2), 제4다이오드(D4) 및 제4캐패시터(C4)를 포함한다. 제2저항(R2)은 제2펄스폭변조부(PWM2)에 공급되는 전압의 레벨을 조정한다. 제2저항(R2)의 일단은 제1펄스폭변조부(PWM1)와 제2다이오드(D2)의 교점에 연결되며, 타단은 제2펄스폭변조부(PWM2)의 일단에 연결된다. 제2펄스폭변조부(PWM2)는 주파수는 변화시키지 않고 온오프 신호의 비율을 변화시키며, 온오프 신호를 변압기(T2)의 1차측에 공급한다. 제2펄스폭변조부(PWM2)가 온신호를 주면 캐패시터(C1)의 에너지가 변압기(T2)의 1차측 권선에 인가된다. 오프신호를 주면 변압기(T2)의 1차측과 2차측의 권선비에 기초하여 1차측에 충전된 에너지가 2차측으로 인가된다. 2차측 코일에 인가되는 전원은 교류의 형태이며 이를 제4다이오드(D4)와 제4캐패시터(C4)가 정류, 평활하여 제2직류전압(V2)를 제2디바이스(30)에 공급한다.

본실시예의 스위칭부(14)는 제1컨버터부(12)가 공급하는 전원의 레벨이 소정치 이하인 경우 제2컨버터부(13)와 제2디바이스(30)의 교점에 더미저항(15)을 연결시킨다. 스위칭부(14)는 트랜지스터(Q1) 및 제4저항(R4)을 포함한다. 본 실시예의 트랜지스터(Q1)는 PNP형 트랜지스터이다. 제4저항(R4)은 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되는 전원을 조정한다. 소스전원이 공급되는 경우, 트랜지스터(Q1)의 베이 스에 제1컨버터(12)로부터 전원이 인가되고 이미터와 콜렉터 사이가 오픈된다. 소스전원이 차단되는 경우, 제1컨버터부(12)로부터 베이스에 인가되는 전원이 일정 레벨 이하로 떨어지고 이미터와 콜렉터 사이가 도통된다.

본 실시예의 더미저항(15)은 제2컨버터(15) 및 제2디바이스(30)의 교점에 선택적으로 연결된다. 더미저항(15)은 제5저항(R5) 및 제6저항(R6)를 포함한다. 트랜지스터(Q1)의 이미터와 콜렉터가 도통되는 경우, 본 실시예의 더미저항(15)은 제2컨버터부(13)와 연결된다. 이 경우, 더미저항(15)은 제2컨버터부(13)의 부하로 작용하므로 제2컨버터부(13)의 전압강하의 기울기가 커지게 된다. 따라서 제2직류전압(V2)를 공급받는 제2디바이스(30)가 제1직류전압(V1)을 공급받는 제1디바이스(20)보다 먼저 오프될 수 있다.

도 1에는 생략되었으나, 변압기의 2차측에 직류출력전압을 감지하여 기준전압과 비교하고, 제1펄스폭변조부(PWM 1) 및 제2펄스폭변조부(PWM 2)에 온/오프 타임의 조정 여부를 결정하는 신호를 주는 피드백(FEEDBACK)부가 마련되어 있다.

본 실시예의 더미저항(15)의 크기는 제2컨버터(13)의 전압강하시간을 줄이고 싶은 정도에 따라 적절히 변경할 수 있다. 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 전류 Ic는 'V2/더미저항'보다 커야 하며, 트랜지스터(Q1)의 베이스로 유입되는 전류를 결정하는 저항(R4)은 '(V1*Hfe)/Ic' 보다 큰 값을 가지는 것이 이상적이다. 여기서 Hfe는 트랜지스터의 전류증폭률로써 Ic와 Hfe는 트랜지스터가 고유로 가지는 값이다.

도 2에 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치의 전원공급 차단 시 출력전원의 파형을 도시한 파형도가 도시되어 있다.

도 2의 (a)는 종래의 전원공급장치에 의한 전원공급 차단 시 출력전원의 파형을 도시한 파형도이다. 소스전원(10)의 공급이 차단되면, 제2직류전압(V2)를 제공하는 제2컨버터의 전압강하곡선(1)은 제1직류전압(V1)을 제공하는 제1컨버터의 전압강하곡선(2)보다 먼저 하강하기 시작하지만, 기울기가 작아 결국 느리게 오프된다. 도 2의 (b)는 본 발명의 전원공급장치(10)에 의한 전원공급 차단 시 출력전원의 파형을 도시한 파형도이다. 소스전원의 공급이 차단되면, 제2컨버터(13)의 전압강하곡선(3)은 하강을 시작하는 시간은 종래에 비해 다소 늦어지지만, 기울기가 커져 제1컨버터(12)의 전압강하곡선(4)보다 빠르게 오프된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치(10)의 동작을 도시한 흐름도이다. 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치(10)의 동작을 설명한다.

소스전원의 공급이 차단되면(S100), 스위칭부(14)는 제1컨버터(12)가 공급하는 전원의 레벨을 평가한다(S102). 전원의 레벨이 소정의 값 이하로 판단되는 경우(S104), 트랜지스터(Q1)가 도통되어 제2컨버터(13) 및 제2컨버터(13)가 전원을 공급하는 제2디바이스(30)의 교점에 더미저항(15)이 연결되고(S106), 제2컨버터(13)로부터 공급되었던 전원이 빠르게 소모된다.

전원의 레벨이 소정의 값 이하가 아닌 것으로 판단되는 경우(S104), 스위칭부(14)는 전원의 레벨이 소정의 값 이하로 판단될 때까지 계속해서 전원의 레벨을 모니터링한다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전원공급의 차단 시 적절한 순서로 디바이스를 턴오프시킬 수 있다.

Claims

전원공급장치에 있어서,

소스전원을 변환하여, 소정의 제1디바이스에 공급하는 제1컨버터와;

소스전원을 변환하여, 상기 소스전원 공급 차단 시 상기 제1디바이스보다 시간 당 전원 소모율이 낮은 제2디바이스에 공급하는 제2컨버터와;

상기 제2컨버터 및 상기 제2디바이스의 교점에 선택적으로 연결되는 더미저항과;

상기 제1컨버터가 공급하는 전원의 레벨이 소정치 이하인 경우 상기 교점에 상기 더미저항을 연결시키는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
제1항에 있어서,

상기 스위칭부는,

상기 제2컨버터 및 상기 제2디바이스의 교점에 상기 더미저항을 선택적으로 연결시키는 트랜지스터와;

상기 트랜지스터의 제어신호의 레벨을 조정하는 스위칭저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
소스전원을 변환하여 소정의 제1디바이스에 공급하는 제1컨버터와, 소스전원 을 변환하여 상기 소스전원 공급 차단 시 상기 제1디바이스보다 시간 당 전원 소모율이 낮은 소정의 제2디바이스에 공급하는 제2컨버터를 구비하는 전원공급장치의 전원공급방법에 있어서,

상기 소스전원 공급이 차단되는 경우, 상기 제1디바이스에 공급되는 전원의 레벨을 평가하는 단계와;

상기 전원의 레벨이 소정치 이하인 것으로 판단되는 경우, 상기 제2컨버터 및 제2디바이스의 교점에 소정의 저항을 연결시킴으로써, 상기 제2디바이스에 공급되는 전원을 소모시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.